城市軌道交通線網規劃關鍵技術探討

劉新

廣州市交通規劃研究院有限公司 廣東 廣州 510030

引言

改革開放以后，我國整體社會經濟水平在不斷提升，直至今天，隨著城市規模的逐步提升，交通狀況每況愈下，顯然，傳統的公路網已經不能滿足于當今社會人們的發展需求，于是，城市軌道交通的出現（重點在于地鐵，也包括高鐵）逐漸發展成為我國一個新興支柱產業，當前，城軌交通是我國城市基礎交通設施當中市場和前景最為廣闊的一種產業，且目前已經有很多大中城市具備一定的地鐵發展的基礎實力和條件。

1 城市軌道交通線網規劃關鍵技術發展趨勢

1.1 技術發展特點

1.1.1 兼并由起初一個城市慢慢演化出20余個城市并肩發展的局面，此時便引發出了對于統一的城市建設標準的需求性；

1.1.2 從一座城市一條線慢慢向網絡多條線發展，如此誘發了一系列包括交通線網規劃網絡化帶來的客流預測和規劃、樞紐換乘或者綜合經濟評價等技術問題；

1.1.3 改變了傳統單一化的輪軌模式并逐漸朝多種制式并存的方向不斷發展，現階段已經在建或是預備落入實施的制式多達6種，包括大運量地鐵、跨座式單軌、中運量輕軌、磁懸浮、直線電機系統、城際快速鐵路等等，并且由此提出了基于新型交通方式成套技術的研究需求。

1.2 大運量、中運量、市郊線多種形式并存，軌道交通發展呈多樣化

立足于我國目前的城軌發展現狀來看，其正在逐步朝著多元化的趨勢不斷發展，特別城際軌道交通線及市郊線的數量急劇增加。廣佛線是中國第一條城際軌道交通線，路程全長34km，且此條線路貫穿了佛山、南海和廣州市區在內的許多中腹地帶，時速超120km/h。這條線路的建成和投入運營實際上綜合慮及區域性發展需求及整體路網協調性和匹配性的功能定位，目標在于成功地緩解佛山組團中心和廣州的交通需求，與此同時也并承各個組團以內的交通，主要以成績交通功能為核心，輔助以城市軌道交通。此條線路預期想要實現的核心戰略目標為：落實區域立體化交通體系建設，以達到資源共享的目的。全面落實廣佛都市區協調發展戰略。提升區域性城市集聚效應，繼而有效地推進城市化進程。某種意義上來說，廣佛城軌交通線擺脫了傳統的城軌所具備的交通功能定位，且行為其地處珠三角區域城際快軌交通路網中心地段，同時又作為我國首條城際軌道交通線，無論談及它的建設和規劃經驗，或是其今后的建設對于城軌道網建設的影響，都具備一定的現實性影響意義。珠三角城軌交通規劃線路全程可達一千多公里，同時諸如長江三角洲區域和大京津地區在內的許多城軌交通線也都在陸續規劃中。除了城軌交通線，又同時展開了市郊鐵路系統的建設。比如北京正徒步構建的城軌交通網絡，其覆蓋了接連市區和郊區的L線、順義線、昌平線、良鄉線、亦莊線等，全程達160公里。

1.3 新型城市軌道系統開展研發

1.3.1 直線電機系統。隨之廣州地鐵四號線和北京首都機場線的方案論證在2003年的展開，人們便開始慢慢將目光轉移到了直線電機系統上來。結合廣州市城軌交通建設規劃，4、5、6、7號線各路段軌道將會全面投入采用直線電機系統，直到2010年，全程長達107km。

1.3.2 跨座式單軌系統。最早的時候包括美國、日本、澳大利亞、馬來西亞在內許多國家均已經投入了跨座式單軌系統的應用，而我國初次引入跨座式單軌交通方式是在重慶市。其優點主要表現出占地面積小、爬坡能力強（6‰）、轉彎半徑小（R=100），且其軌道能夠因地制宜穿越隧道、爬高坡、又能夠沿著江岸翻山越嶺營運，更適合行走于山城等一些特殊地段。通常情況下，單軌系統一般應用的是低噪聲及低振動設備，車輪通常為沖氣體橡膠輪胎，運行過程中噪聲要比城區交通干線噪聲均聲級低75.8dB。屆時直線電機系統與跨座式單軌系統均屬中運量系統（單向高峰2萬人/h），鑒于其曲線半徑小、噪音小、爬坡大、造價低等特點，該系統在國內發展前景相較而言比較廣闊。

1.3.3 快速輪軌系統。日前，長三角、珠三角和京津塘地區區域快速交通網已投入運營，且速度超過120km/h的快輪軌系統同樣已經落地有聲[1]。

2 城市軌道交通線網規劃關鍵技術探討

2.1 線網規模的確定

需要先明確城軌交通線網的合理化規模，借此進行宏觀地對城市大概得軌道交通規范范圍進行判斷。判斷線網規模時需要結合城市后期的發展和經濟發展以及城市交通發展幾方面政策及服務水平目標進行，且需要找到人們出行與交通需求的最佳結合點，需要遵循近遠期結合、定性定量分析的客觀經濟性原則。此外線路走向必須盡量滿足城市的結構布局及出行總量需求，而且還應該同時兼顧城市未來開發地區的實際發展需求。把握線網規模標準時應該盡可能保證在不同階段盡量能夠滿足客流出行的需要，且保證其能夠發揮出最大作用。線網規模往往涵蓋了各階段線網的編織密度以及實時的服務水平等級。

2.1.1 定性的確定。

2.1.1.1 線網規模必須緊密結合城市發展規劃。結合城市發展規劃和城市特點、人們的主要出行需求及客流預測，應該重點開發商業區、高新技術產業開發區等地區，且需要科學預測人口增長以及就業崗位分布情況，以確保能夠協助我們合理地確定各個區域的中線網編織密度。

2.1.1.2 城市發展與線網規模息息相關。一座城市的發展和進步是以線網的規模及經濟發展政策密切關聯在一起的，且影響城市居民出行的核心因素就在于線網規模。如此說來，城市居民的出行率又牢牢地關乎城市居民的富裕程度。且同時其又關聯交通發展的投資力度及經濟發展程度。鑒于經濟發展及機動化程度，又將人們總出行率與私人機動出行率密切關聯在一起，基于此，未來我國人均GDP的增長趨勢很大程度上會影響到整體交通發展。預測經濟發展實況能夠有序地推算出后期各種交通模式的綜合性投資潛力和公共交通行業的總體投資潛力，如此便能快速確定各個時期的線網規模。

2.1.1.3 線網的規模與城市交通發展政策緊密相關。對交通狀況進行準確徹查，實時掌握城市居民的交通出行情況。包括人們的出行方案、出行方式、出行核心客流分配等調查項目，借這些項目方案最終確定科學合理的交通發展政策。有效發展公共交通，合理控制私人機動化出行，并且科學引導自行車出行人員，力求能使以自行車出行為主的人群向公共交通方向發展。切實實施總體交通發展政策，促使保證各種交通體系能夠相互協調發展。

2.1.2 定量的分析。按照定性明確設計原則之后，適當按照公共交通的客流總量和面積密度測算公式、人均指標測算法分別進行定量計算軌道線網的規模。而針對線網規模產生的影響，可以部分量化、部分無法量化，因此在確定城軌交通線網規模時應該將定性分析和定量計算的方法結合起來進行。可以借助定性分析的方法進行宏觀指導線網規模，定量計算則是對其實施的一種合理化的驗證和修正，然而鑒于以往的工作中相對應的技術手段以及調查數據積累得不足的緣故，定量計算的方法實踐往往可信度遭到質疑。后續伴隨我國數據采集手段的多元化改進及城市公共交通信息化平臺的建立，終將會成為城軌交通合理規劃的重要基礎保障條件[2]。

2.2 制定線網規劃的原則

2.2.1 在明確線網規模的基礎上，制定出科學合理的軌道線網規劃設計原則，以此來為后期規劃線網鋪墊基礎依據。北京是我國的政治、經濟及文化中心，不僅人口多而且地域面積大，在此基礎上，地下狀況也比較復雜，為滿足相應的交通服務等級要求，又同時制定出了許多相關的設計原則，舉例如下：①支撐城市多中心發展及經濟建設的政策，核心支撐區域包括文化旅游中心、奧林匹克公園、金融街、CBD、邊緣集團及部分高新技術產業開發區和衛星城等已經建成、在建并且即將規劃建設的區域。根據TOD和SOD結合起來科學規劃線網，以保證其能夠盡量滿足城市發展和建設的需要。②結合差異化的標準進行各類交通模式的分類，同時選取各個城市的差異化功能等級及交通服務等級交通模式。北京雖作為一個特大城市，城市人口眾多，因此，研究以重型大運量的市域線或市區線模式為例，市域線主要服務于市區及城郊，且比此間站間距比較大，另外不僅速度快而且運量大，更有利于吸引遠程客流。

市區線主要服務于市中心區域，站間距相對小一些，發車間隔較小，較好吸引近距離乘客，但較小的站間距就勢必造成工程造價的升高。所以，有效地確定站間距對于線網的合理性也是很重要的。而對于小型的人口相對較少的城市，也許發展有軌電車就可滿足出行的需求。

2.2.2 待確定好線網規模之后，按照已經設定好的設計原則經過分析研究得出合理的線網，以使其促成城市交通骨架。

2.3 對線網進行詳細的統計

緊接下來詳細統計并分析設計好的線網，具體得到的統計數據必須要全面反映出路網的各種特征，以便于更好地開展下一步各種線網方案的客觀評價。具體應該包含以下幾方面的內容：

2.3.1 分類統計體現線網主要特征的數據。其中包含線網總長度和各種類型的線路（局域線、市區線、市域線）總長度、數目和各種功能等級的車站總數，其中有一般換乘站、一般車站、大型公交樞紐站的總數。

2.3.2 體現交通服務水平的數據。通過線網對于各種大型城市活動中心及公共設施的覆蓋率能夠體現出交通服務水平的數據，其中前后包含商業中心、學校、高新技術產業開發區、醫院、商務區、工業區、體育設施和旅游景區等。所有的區域均屬于城市規劃中鼎力支持的項目類型。

2.3.3 客流預測分析屬于評價線網結構質量的重要數據，其內容項包含了出行量、出行率和出行結構以及各種交通模式的出行比例和對公交的影響情況。

2.3.4 線路鋪設形式。對差異化鋪設形式（包括地面、高架、地下）線路總長度及車站總數進行全面統計。

2.3.5 投資總額。合理估算基礎設施（包括車站和線路）與設備（包括沿線設備、車站設備及車輛），并實時計算出整體線網需要的投資總額度。

2.4 最優方案分期實施計劃的研究

優化并分析最佳方案，展開方案分期實施計劃的研究工作。即確保線網可以清楚地分階段、計劃性、有步驟、連貫地落實。且針對各階段制定完成的差異化發展目標及實施計劃。第一步要首先明確在建或已經建成的線路，第二步需仔細分析建設資金的來源，最后一步則要制定各階段不同投資額度的可操作實施方案[3]。

3 結束語

綜上所述，結合目前我國的地鐵產業發展情況來看，欲進一步擴大城市軌道交通建設的規模和范圍，必須要先抓住政治穩定和經濟發展的機遇，限制性地放松地鐵產業的相關規定，制定行成科學有效的城市地鐵交通、產業和發展規劃政策，并進一步完善和優化相關的產業結構體系，發揮并利用好地鐵產業資源全面弘揚地鐵文化精神，加強地鐵工程管理，不斷強大我國地鐵產業建設規模。